QPSK调制

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#QPSK

本文介绍了QPSK调制的基本原理，通过将输入的比特流映射为I/Q路的幅度信息，再进行IQ路调制获得正交两路数据。QPSK能够将每两位01映射成一个复调制信号，利用载波的不同相位来表征输入的数据信息。

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QPSK的作用是将10序列映射成复调制信号，也就是将每两位01映射成一个复数

利用载波 4 中不同的相位差来表征输入的数据信息。QPSK是将每两位01映射成一个复调制信号，

每个OFDM已调信号可以承载2 bit信息。

以下转载自：

http://blog.youkuaiyun.com/yanzong09/article/details/7600255

输入的比特流分别映射成I/Q路的幅度信息, 然后进行IQ路调制, 得到正交两路数据.

以下内容是QPSK的调制内容, 对于其他高阶调制, 例如QAM/16QAM/64QAM调制等, 完全类似.


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### QPSK 调制概述 正交相移键控 (Quadrature Phase Shift Keying, QPSK) 是一种常见的数字调制技术，在通信系统中广泛使用。它通过利用两个相互垂直的载波信号来传输数据，从而提高了频谱效率[^1]。 QPSK 的基本原理是将输入的数据流分为两路独立的比特流（I 和 Q），每一路分别用于控制同相分量和正交分量的幅度。这两个分量随后被叠加到同一载波频率上并发送出去。接收端则通过对这两路信号解码恢复原始数据[^2]。 以下是基于 Python 实现的一个简单 QPSK 调制器： ```python import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt def qpsk_modulate(bits): """ 对二进制序列执行 QPSK 调制。 参数: bits: 输入的二进制位列表 返回: modulated_signal: 复数形式的已调制信号 """ symbols = np.array([bits[i:i+2] for i in range(0, len(bits), 2)]) symbol_map = { (0, 0): complex(-1, -1), (0, 1): complex(-1, 1), (1, 0): complex(1, -1), (1, 1): complex(1, 1) } mapped_symbols = np.array([symbol_map[tuple(symbol)] / np.sqrt(2) for symbol in symbols]) t = np.arange(len(mapped_symbols)) carrier_frequency = 10 modulated_signal = mapped_symbols * np.exp(1j * 2 * np.pi * carrier_frequency * t) return modulated_signal # 测试函数 input_bits = [int(bit) for bit in '0110'] modulated_output = qpsk_modulate(input_bits) plt.plot(np.real(modulated_output), label="Real part", marker='o') plt.plot(np.imag(modulated_output), label="Imaginary part", marker='x') plt.legend() plt.title("QPSK Modulated Signal") plt.xlabel("Time Index") plt.ylabel("Amplitude") plt.grid(True) plt.show() ``` 上述代码展示了如何创建一个简单的 QPSK 调制器，并绘制其输出信号的实部与虚部分量图象。此程序可以作为学习工具帮助理解 QPSK 原理及其实际应用中的表现。 ### 层次化分解在通信协议设计中的作用 层次化的概念对于解决复杂的整体通讯问题是至关重要的。通过把整个过程划分为多个更易处理的小问题，每一层专注于特定功能，使得系统的开发维护更加便捷高效。这种设计理念同样适用于像 QPSK 这样的具体物理层机制的设计当中。
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